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L'N1/L3 (da Ракета-носитель Raketa-nositel', "Razzo portante"; cirillico: Н 1), era un veicolo di lancio super pesante destinato a trasportare carichi utili oltre l'orbita terrestre bassa.
L'N1 era la controparte sovietica del Saturn V statunitense ed era destinato a consentire viaggi con equipaggio sulla Luna e oltre, con studi iniziati già nel 1959. Il suo primo stadio, il Blocco A, era il razzo più potente mai progettato prima di allora, generando 45,4 MN di spinta. Tuttavia, ciascuno dei quattro tentativi di lanciare un missile N1 fallì; il secondo tentativo provocò lo schianto del veicolo sulla rampa di lancio poco dopo il lancio. Le caratteristiche avverse del grande gruppo di trenta motori e dei suoi complessi sistemi di alimentazione di carburante e ossidante non furono rivelate in precedenza durante lo sviluppo perché non erano state condotte prove di accensione statiche.
La versione N1-L3 fu progettata per competere con il programma Apollo degli Stati Uniti per far atterrare una persona sulla Luna, utilizzando un metodo di rendezvous simile all'orbita lunare. Il veicolo di lancio base N1 aveva tre stadi, che dovevano trasportare il carico utile lunare L3 nell'orbita terrestre bassa con due cosmonauti. La L3 conteneva uno stadio per l'iniezione translunare; un'altra fase utilizzata per le correzioni a metà rotta, l'inserimento nell'orbita lunare e la prima parte della discesa sulla superficie lunare; un veicolo spaziale LK Lander a pilota singolo; e un veicolo spaziale orbitale lunare Soyuz 7K-LOK a due piloti per il ritorno sulla Terra.
L'N1-L3 iniziò lo sviluppo nell'ottobre del 1965, quasi quattro anni dopo il Saturn V, durante il quale era sotto-finanziato e affrettato. Il progetto fu gravemente danneggiato dalla morte del suo capo progettista Sergei Korolev nel 1966. Il programma N1 fu sospeso nel 1974 e ufficialmente cancellato nel 1976. Tutti i dettagli dei programmi lunari con equipaggio sovietico furono tenuti segreti fino a quando l'URSS fu sull'orlo del collasso nel 1989.
Storia
Nel 1967 gli Stati Uniti e l'Unione Sovietica erano in gara per essere i primi a far sbarcare un essere umano sulla Luna. Il programma N1/L3 ricevette l'approvazione formale nel 1964, che richiedeva lo sviluppo del veicolo di lancio N1, paragonabile per dimensioni al Saturn V statunitense.
Il 25 novembre 1967, meno di tre settimane dopo il primo volo del Saturn V durante la missione Apollo 4, i sovietici lanciarono un modello N1 sulla piattaforma di lancio 110R di nuova costruzione presso il cosmodromo di Baikonur nel Kazakistan sovietico. Questo veicolo di prova e addestramento logistico per i sistemi delle strutture, designato 1M1, venne progettato per offrire agli ingegneri una preziosa esperienza nelle attività di lancio, integrazione della rampa di lancio e rollback, simili ai test SA-500F del veicolo di integrazione delle strutture Saturn V presso il Kennedy Space Center in Florida a metà del 1966. Mentre il cingolato trasportava il Saturn V sulla piattaforma verticalmente, l'N1 effettuava il viaggio orizzontalmente e veniva poi sollevato in posizione verticale sulla piattaforma: una pratica standard nel programma spaziale sovietico. L'11 dicembre, dopo aver completato vari test, il razzo N1 fu abbassato e riportato all'edificio di assemblaggio. Il mockup 1M1 fu utilizzato più volte negli anni successivi per ulteriori test di integrazione del launchpad.
Sebbene questo test fosse stato effettuato in segreto, un satellite da ricognizione americano aveva fotografato l'N1 sulla piattaforma poco prima del suo ritorno all'edificio di assemblaggio. L'amministratore della NASA James Webb aveva accesso a questa e ad altre informazioni simili che dimostravano che i russi stavano seriamente pianificando missioni lunari con equipaggio. Questa consapevolezza influenzò diverse decisioni chiave degli Stati Uniti nei mesi successivi. Le immagini satellitari sembravano mostrare che l’URSS era vicina a un test di volo dell’N1, ma non rivelava che questo particolare razzo fosse solo un modello e che l’URSS fosse molti mesi indietro rispetto agli Stati Uniti nella corsa per far atterrare un essere umano sulla Luna. I sovietici speravano di poter effettuare un volo di prova dell'N1 nella prima metà del 1968, ma per una serie di ragioni tecniche il tentativo non ebbe luogo per più di un anno (anche se, come minimo, la CIA, l'NRO e il presidente Lyndon Johnson sapevano che il razzo era un modello secondo il briefing presidenziale quotidiano del 27-12-67).
I primi concetti lunari sovietici
Nel maggio 1961, gli Stati Uniti annunciarono l'obiettivo di far sbarcare un uomo sulla Luna entro il 1970. Nello stesso mese, il rapporto sulla riconsiderazione dei piani per i veicoli spaziali nella direzione degli scopi di difesa stabiliva il primo lancio di prova del razzo N1 per 1965. A giugno, Korolev ricevette una piccola quantità di finanziamenti per avviare lo sviluppo di N1 tra il 1961 e il 1963. Allo stesso tempo, Korolev propose una missione lunare basata sulla nuova navicella spaziale Soyuz utilizzando un profilo di rendezvous in orbita terrestre. Diversi lanci di razzi Soyuz furono utilizzati per costruire un pacchetto completo di missioni sulla Luna, incluso uno per la navicella spaziale Soyuz, un altro per il lander lunare e alcuni con motori cis-lunari e carburante. Questo approccio, guidato dalla capacità limitata del razzo Soyuz, significava che sarebbe stata necessaria una rapida velocità di lancio per assemblare il complesso prima che uno qualsiasi dei componenti fosse rimasto senza materiali di consumo in orbita. Korolev successivamente propose di ampliare la N1 per consentire una missione lunare a lancio singolo. Nel novembre-dicembre 1961, Korolev e altri tentarono di sostenere ulteriormente che un razzo da trasporto super pesante poteva trasportare armi nucleari ultra pesanti, come la bomba zar appena testata, o molte testate (fino a 17) come ulteriore giustificazione per il progetto N1. Korolev non era propenso a utilizzare il razzo per usi militari, ma voleva realizzare le sue ambizioni spaziali e considerava vitale il supporto militare. La risposta militare fu tiepida: pensavano che l’N1 avesse scarsa utilità militare ed erano preoccupati che avrebbe distolto fondi dai puri programmi militari. La corrispondenza di Korolev con i leader militari continuò fino al febbraio 1962 con pochi progressi.
Nel frattempo, l'OKB-52 di Chelomey proponeva una missione alternativa con un rischio molto più basso. Invece di un atterraggio con equipaggio, Chelomei propose una serie di missioni circumlunari. Fu anche proposto un nuovo booster per la missione, raggruppando tre dei suoi UR-200 esistenti (noti come SS-10 in occidente) per produrre un unico booster più grande, l'UR-500. Questi piani furono abbandonati quando Glushko offrì a Chelomei l'RD-270, che permise la costruzione dell'UR-500 in un design "monoblocco" molto più semplice. Propose anche di adattare il progetto di un veicolo spaziale esistente per la missione circumlunare, il cosmonauta singolo LK-1. Chelomei riteneva che i miglioramenti nelle prime missioni UR-500/LK-1 avrebbero consentito di adattare la navicella spaziale per due cosmonauti.
Le forze missilistiche strategiche dell'esercito sovietico erano riluttanti a sostenere un progetto politicamente motivato con scarsa utilità militare, ma sia Korolev che Chelomei spinsero per una missione lunare. Tra il 1961 e il 1964, la proposta meno aggressiva di Chelomei fu accettata e allo sviluppo del suo UR-500 e dell'LK-1 fu data una priorità relativamente alta.
Inizia lo sviluppo di Lunar N1
Valentin Glushko, che all'epoca deteneva un quasi monopolio sulla progettazione dei motori a razzo in Unione Sovietica, propose il motore RD-270 utilizzando propellenti asimmetrici dimetilidrazina (UDMH) e tetrossido di azoto (N2 O4) per alimentare il nuovo progetto N1 ampliato. Questi propellenti ipergolici si accendono al contatto, riducendo la complessità del motore, e sono stati ampiamente utilizzati nei motori esistenti di Glushko su vari missili balistici intercontinentali. Il ciclo di combustione a fasi a flusso completo RD-270 era in fase di test prima della cancellazione del programma, ottenendo un impulso specifico più elevato rispetto al ciclo del generatore di gas Rocketdyne F-1 nonostante l'uso di propellenti UDMH/N2 O4 con un impulso potenziale inferiore. All'epoca il motore F-1 era in fase di sviluppo da cinque anni e presentava ancora problemi di stabilità della combustione.
Glushko aveva sottolineato che il Titan II GLV statunitense aveva fatto volare con successo l'equipaggio con propellenti ipergolici simili. Korolev riteneva che la natura tossica dei combustibili e dei loro gas di scarico rappresentasse un rischio per la sicurezza del volo spaziale con equipaggio e che il cherosene/LOX fosse una soluzione migliore. Il disaccordo tra Korolev e Glushko sulla questione dei combustibili alla fine divenne una questione importante che ostacolò il progresso.
Le questioni personali tra i due giocarono un ruolo, con Korolev che riteneva Glushko responsabile della sua incarcerazione nel Gulag Kolyma negli anni '30 e Glushko considerava Korolev sprezzante e autocratico nei confronti delle cose al di fuori della sua competenza. La differenza di opinioni portò allo scontro tra Korolev e Glushko. Nel 1962 fu nominato un comitato per risolvere la controversia e concordato con Korolev. Glushko rifiutò apertamente di lavorare sui motori LOX/kerosene e con Korolev in generale. Korolev alla fine si arrese e decise di avvalersi dell'aiuto di Nikolai Kuznetsov, il progettista del motore a reazione OKB-276, mentre Glushko collaborò con altri progettisti di razzi per costruire i razzi di grande successo Proton, Zenit e successivamente Energia .
Kuznetsov, che aveva un'esperienza limitata nella progettazione di razzi, rispose con l'NK-15, un motore abbastanza piccolo che sarebbe stato consegnato in diverse versioni adattate a diverse altitudini. Per ottenere la quantità di spinta richiesta, venne proposto di utilizzare 30 NK-15 in una configurazione a grappolo. Un anello esterno di 24 motori e un anello interno di sei motori sarebbero separati da un traferro, con il flusso d'aria fornito tramite ingressi vicino alla parte superiore del booster. L'aria veniva miscelata con lo scarico per fornire un certo grado di aumento della spinta, oltre al raffreddamento del motore. La disposizione di 30 ugelli del motore a razzo sul primo stadio dell'N1 avrebbe potuto essere un tentativo di creare una versione grezza di un sistema di motore aerospike toroidale; furono studiati anche motori aerospike più convenzionali.
Complesso lunare N1-L3
Korolev propose un N1 più grande combinato con il nuovo pacchetto lunare L3 basato sulla Soyuz 7K-L3. Gli stadi combinati del razzo L3, la Soyuz modificata e il nuovo lander lunare LK dovevano essere lanciati da un singolo N1 per condurre un atterraggio lunare. Chelomei rispose con un veicolo in cluster derivato dall'UR-500, sormontato dalla navicella spaziale L1 già in fase di sviluppo, e da un lander sviluppato dal suo ufficio di progettazione. La proposta di Korolev fu selezionata come vincitrice nell'agosto 1964, ma a Chelomei fu detto di continuare con il suo lavoro circumlunare sull'UR-500/L1.
Quando Krusciov fu rovesciato più tardi nel 1964, le lotte intestine tra le due squadre ricominciarono. Nell'ottobre 1965 il governo sovietico ordinò un compromesso; la missione circumlunare sarebbe stata lanciata sull'UR-500 di Chelomei utilizzando la navicella spaziale Soyuz di Korolev al posto del loro progetto Zond ("sonda"), con l'obiettivo di un lancio nel 1967, il cinquantesimo anniversario della rivoluzione bolscevica. Korolev, nel frattempo, continuò con la sua proposta originale N1-L3. Korolev aveva chiaramente vinto la discussione, ma il lavoro sulla L1 continuò comunque, così come sullo Zond.
Korolev fece pressioni nel 1964 per una missione circumlunare con equipaggio, che fu inizialmente respinta, ma fu approvata con la risoluzione del Comitato Centrale del 3 agosto 1964 intitolata "Sul lavoro che coinvolge lo studio della Luna e dello spazio", con l'obiettivo di far atterrare un cosmonauta sulla Luna nel 1967 o '68.
Nel gennaio 1966, Korolev morì a causa delle complicazioni di un intervento chirurgico per rimuovere i polipi intestinali e scoprì anche un grosso tumore. Il suo lavoro su N1-L3 fu rilevato dal suo vice, Vasily Mishin, che non aveva l'astuzia o l'influenza politica di Korolev, ed era ritenuto un forte bevitore. Dopo alcuni anni di battute d'arresto e quattro lanci falliti, nel maggio 1974 Mishin fu licenziato e sostituito da Glushko, che ordinò immediatamente la cancellazione del programma N1 e della missione lunare con equipaggio in generale, nonostante l'affermazione di Mishin secondo cui il razzo sarebbe stato pienamente operativo in futuro, dopo meno di due anni.
Numeri di serie del veicolo N1:
N1 1L – modello di test dinamico su scala reale, ogni fase è stata testata dinamicamente individualmente; l'intero stack N1 è stato testato solo su scala 1/4.
N1 2L (1M1) - Veicolo di prova e addestramento logistico dei sistemi di strutture (FSLT e TV); due primi stadi verniciati di grigio, terzo stadio grigio-bianco e L3 bianco.
N1 3L – primo lancio, incendio del motore, esploso a 12 km.
N1 4L – Blocco Un serbatoio LOX ha sviluppato crepe; mai lanciato, parti del Blocco A utilizzate per altri lanciatori; resto della struttura della cellula demolita.
N1 5L – secondo varo, parzialmente verniciato di grigio; primo lancio notturno, fallimento del lancio demolito il pad 110 est.
N1 6L – terzo lancio, volato dalla seconda piattaforma 110 ovest, controllo del rollio carente, distrutto dopo 51 secondi.
N1 7L - quarto lancio, tutto bianco, lo spegnimento del motore a 40 chilometri (22 nmi) ha causato il martellamento della linea del propellente, rompendo il sistema di alimentazione.
N1 8L e 9L - N1F pronti per il volo con motori NK-33 migliorati nel Blocco A, demoliti quando il programma fu annullato.
N1 10L - incompleto, rottamato insieme a 8L e 9L.
N1F
Mishin continuò con il progetto N1F dopo la cancellazione dei piani per uno sbarco sulla Luna con equipaggio nella speranza che il booster venisse utilizzato per costruire la base lunare Zvezda. Il programma fu interrotto nel 1974 quando Mishin fu sostituito da Glushko. In quel momento si stavano preparando per il lancio due N1F, ma questi piani furono annullati.
I due N1F pronti per il volo furono demoliti e i loro resti potevano ancora essere trovati intorno a Baikonur anni dopo, usati come rifugi e capannoni di stoccaggio. I booster furono deliberatamente dispersi nel tentativo di coprire i tentativi falliti dell'URSS sulla Luna, che fu pubblicamente dichiarato essere un progetto cartaceo per ingannare gli Stati Uniti facendogli credere che fosse in corso una corsa. Questa storia di copertina è durata fino alla glasnost, quando l'hardware rimanente è stato visto pubblicamente in mostra.
Conseguenze e motori
Il programma è stato seguito dal concetto "Vulkan" per un enorme veicolo di lancio che utilizza propellenti Syntin / LOX, successivamente sostituito da LH2 / LOX nel 2° e 3° stadio. "Vulkan" è stato sostituito dal programma Energia / Buran nel 1976.
Circa 150 dei motori potenziati per l'N1F sono sfuggiti alla distruzione. Sebbene il razzo nel suo complesso fosse inaffidabile, i motori NK-33 e NK-43 erano robusti e affidabili se utilizzati come unità indipendenti. A metà degli anni '90, la Russia vendette 36 motori per 1,1 milioni di dollari ciascuno e una licenza per la produzione di nuovi motori alla società statunitense Aerojet General.
La società statunitense Kistler Aerospace lavorò per incorporare questi motori in un nuovo progetto di razzo con l'intenzione di offrire servizi di lancio commerciale, ma alla fine la società fallì prima di vedere un singolo lancio. Aerojet ha anche modificato l'NK-33 per incorporare la capacità di controllo del vettore di spinta per il veicolo di lancio Antares di Orbital Science. Antares ha utilizzato due di questi motori AJ-26 modificati per la propulsione del primo stadio. I primi quattro lanci dell'Antares ebbero successo, ma al quinto lancio il razzo esplose poco dopo il lancio. L'analisi preliminare del guasto da parte dell'Orbital ha indicato un possibile guasto della turbopompa in un NK-33/AJ-26. Considerati i precedenti problemi dell'Aerojet con il motore NK-33/AJ-26 durante il programma di modifica e test (due guasti al motore durante i test statici, uno dei quali aveva causato gravi danni al banco di prova) e il successivo guasto in volo, Orbital decise che l'NK-33/AJ-26 non era abbastanza affidabile per un uso futuro.
In Russia, i motori N1 non furono più utilizzati fino al 2004, quando i rimanenti circa 70 motori furono incorporati in un nuovo modello di razzo, il Soyuz 3. Nel 2005, il progetto fu congelato a causa della mancanza di finanziamenti. Invece, l’NK-33 è stato incorporato nel primo stadio di una variante leggera del razzo Soyuz, lanciato per la prima volta il 28 dicembre 2013.
Descrizione
L'N1 era un razzo molto grande, alto 105 metri (344 piedi) con il suo carico utile L3. L'N1-L3 consisteva di cinque stadi in totale: i primi tre (N1) per l'inserimento in un'orbita di parcheggio terrestre bassa e altri due (L3) per l'iniezione translunare e l'inserimento nell'orbita lunare. A pieno carico e rifornito di carburante, l'N1-L3 pesava 2.750 tonnellate (6.060.000 libbre). I tre stadi inferiori erano modellati per produrre un unico tronco largo 17 metri (56 piedi) alla base, mentre la sezione L3 era per lo più cilindrica, portata all'interno di un sudario largo circa 3,5 metri (11 piedi). La forma conica degli stadi inferiori era dovuta alla disposizione dei serbatoi all'interno, un serbatoio di cherosene sferico più piccolo sopra il serbatoio di ossigeno liquido più grande sottostante.
Durante la vita dell'N1, furono introdotti una serie di motori migliorati per sostituire quelli utilizzati nel progetto originale. Il risultante N1 modificato era noto come N1F, ma non volò prima dell'annullamento del progetto.
Blocco A prima fase
Il primo stadio, il Blocco A, era alimentato da 30 motori NK-15 disposti in due anelli, l'anello principale di 24 sul bordo esterno del booster e il sistema di propulsione centrale costituito dai 6 motori interni a circa metà del diametro. Il sistema di controllo era basato principalmente sulla limitazione differenziale dei motori dell'anello esterno per beccheggio e imbardata. Il sistema di propulsione centrale non è stato utilizzato per il controllo. Il Blocco A comprendeva anche quattro alette a griglia, che furono successivamente utilizzate sui progetti di missili aria-aria sovietici.
In totale, il Blocco A ha prodotto 45.400 kN (10.200.000 lbf) di spinta, lo stadio di razzo più potente mai volato fino ad oggi. Ciò superò la spinta di 33.700 kN (7.600.000 lbf) del Saturn V, e il record sarebbe rimasto per oltre mezzo secolo, fino a quando il Super Heavy di SpaceX non lo superò nel 2023.
Sistema di controllo del motore
Il KORD (acronimo russo per KO ntrol R aketnykh D vigateley - letteralmente "Controllo (dei) motori a razzo" - russo: Контроль ракетных двигателей) era il sistema di controllo automatico del motore ideato per accelerare, spegnere e monitorare il grande gruppo di 30 motori nel Blocco A (il primo stadio). Il sistema KORD controllava la spinta differenziale dell'anello esterno di 24 motori per il controllo dell'assetto di beccheggio e imbardata strozzandoli opportunamente e spegneva anche i motori malfunzionanti situati uno di fronte all'altro. Questo per annullare il momento di beccheggio o imbardata che i motori diametralmente opposti nell'anello esterno avrebbero generato, mantenendo così la spinta simmetrica. Il blocco A potrebbe funzionare nominalmente con due coppie di motori contrapposti spenti (26/30 motori). Sfortunatamente il sistema KORD non è stato in grado di reagire ai processi che si sono verificati rapidamente, come l'esplosione della turbopompa durante il secondo lancio.
A causa delle carenze del sistema KORD, per il quarto ed ultimo lancio venne sviluppato un nuovo sistema informatico. L'S-530 fu il primo sistema di guida e controllo digitale sovietico, e, a differenza del KORD, che era essenzialmente solo un sistema di controllo analogico del motore, l'S-530 supervisionava tutte le attività di controllo nel veicolo di lancio e nel veicolo spaziale, di cui l' N1 ne trasportava due, uno situato nel terzo stadio del Blocco V che controllava i motori per i primi tre stadi. Il secondo S-530 era situato nel modulo di comando Soyuz LOK e forniva il controllo per il resto della missione, dal TLI al sorvolo lunare e al ritorno sulla Terra.
Secondo stadio del blocco B
Il secondo stadio, Blocco B, era alimentato da 8 motori NK-15V disposti in un unico anello. L'unica grande differenza tra l'NK-15 e il -15V era la campana del motore e varie regolazioni per l'avviamento in aria e le prestazioni ad alta quota. Il Blocco B N1F ha sostituito i motori NK-15 con motori NK-43 aggiornati.
Il blocco B poteva resistere allo spegnimento di una coppia di motori contrapposti (6/8 motori).
Terzo stadio del Blocco V
Lo stadio superiore, il Blocco V (В / V è la terza lettera dell'alfabeto russo), montava quattro motori NK-21 più piccoli in un quadrato. L'N1F Block V ha sostituito i motori NK-21 con motori NK-31.
Il blocco V poteva funzionare con un motore spento e tre funzionanti correttamente.
Assemblaggio, trasporto, montaggio, manutenzione sul pad
L'N-1 è stato assemblato orizzontalmente, quindi spostato su un trasportatore sulla rampa di lancio ed eretto. Sulla piattaforma era presente una torre di servizio/cavalletto con collegamenti ombelicali per il rifornimento di liquidi.
Problemi di sviluppo
Il complesso impianto idraulico necessario per alimentare carburante e ossidante nella disposizione raggruppata dei motori a razzo era fragile e un fattore importante in 2 dei 4 fallimenti del lancio. A differenza del Kennedy Space Center Launch Complex 39 , il cosmodromo di Baikonur dell'N1 non poteva essere raggiunto con chiatte pesanti. Per consentire il trasporto su rotaia, tutte le fasi dovevano essere spedite in pezzi e assemblate sul sito di lancio. Ciò comportò difficoltà nei test che hanno contribuito al mancato successo dell'N1.
I motori NK-15 avevano un numero di valvole che venivano attivate da mezzi pirotecnici piuttosto che da mezzi idraulici o meccanici, essendo questa una misura di risparmio di peso. Una volta chiuse, le valvole non potevano essere riaperte. Ciò significava che i motori per il Blocco A venivano accesi di prova solo individualmente e l'intero gruppo di 30 motori non veniva mai acceso per una prova statica come un'unità. Sergei Krusciov ha dichiarato che sono stati testati solo due motori su ogni lotto di sei, e non le unità effettivamente destinate all'uso nel booster. Di conseguenza, i modi vibrazionali complessi e distruttivi (che hanno fatto a pezzi le linee del propellente e le turbine), così come i pennacchi di scarico e i problemi fluidodinamici (causando il rollio del veicolo, la cavitazione del vuoto e altri problemi), nel Blocco A non sono stati scoperti e risolti prima del volo. I blocchi B e V sono stati sottoposti a test statico come unità complete.
Nel tentativo di trovare soluzioni per ottenere maggiori prestazioni, fu condotta una ricerca sulla fattibilità dell'utilizzo di un motore aerospike nella prima fase. Per raggiungere questo obiettivo, si riducevano i 30 motori NK15-F iniziali a 24 motori attorno al bordo, lasciando libero il centro. Il loro obiettivo era quello di ottenere prestazioni migliori a livello del mare. Ulteriori idee volevano rinunciare del tutto agli NK-15F e sostituirli con una camera di combustione anulare radicale. Questa camera circonderebbe l'aerospike nella sua interezza. Tuttavia, entrambe le idee furono scartate poiché i miglioramenti prestazionali calcolati non superavano la massa aggiuntiva e le complessità dei diversi motori.
A causa delle sue difficoltà tecniche e della mancanza di fondi per una campagna di test completa, l'N1 non ha mai completato un volo di prova. Erano previsti dodici voli di prova, di cui solo quattro effettuati. Tutti e quattro i lanci senza equipaggio si sono conclusi con un fallimento prima della separazione del primo stadio. Il volo più lungo è durato 107 secondi, poco prima della separazione del primo stadio. Due lanci di prova avvennero nel 1969, uno nel 1971 e l'ultimo nel 1972.
Confronto con Saturno V
Con i suoi 105 metri (344 piedi), l'N1-L3 era leggermente più corto dell'americano Apollo - Saturn V (111 metri, 363 piedi). L'N-1 aveva un diametro complessivo più piccolo ma un diametro massimo maggiore (17 m/56 piedi contro 10 m/33 piedi). L'N1 ha prodotto più spinta in ciascuno dei suoi primi tre stadi rispetto ai corrispondenti stadi del Saturn V. L'N1-L3 ha prodotto più impulso totale nei suoi primi quattro stadi rispetto al Saturn V nei suoi tre (vedi tabella sotto).
L'N1 era destinato a posizionare il carico utile L3 di circa 95 t (209.000 lb) nell'orbita terrestre bassa, con il quarto stadio incluso nel complesso L3 destinato a posizionare 23,5 t (52.000 lb) nell'orbita translunare. In confronto, il Saturn V ha posizionato la navicella spaziale Apollo da circa 45 t (100.000 libbre) più circa 74,4 t (164.100 libbre) di carburante rimanente nel terzo stadio S-IVB per l'iniezione translunare in un'orbita di parcheggio terrestre simile.
L'N1 utilizzava carburante per missili a base di cherosene in tutti e tre i suoi stadi principali, mentre il Saturn V utilizzava idrogeno liquido per alimentare il secondo e il terzo stadio, il che ha prodotto un vantaggio in termini di prestazioni complessive grazie all'impulso specifico più elevato . L'N1 sprecava anche il volume di propellente disponibile utilizzando serbatoi di propellente sferici sotto un rivestimento esterno approssimativamente conico, mentre il Saturn V utilizzava la maggior parte del volume di rivestimento cilindrico disponibile per ospitare serbatoi di idrogeno e ossigeno a forma di capsula, con paratie comuni tra i serbatoi nel secondo e terza fase.
L'N1-L3 sarebbe stato in grado di convertire solo il 9,3% del suo impulso totale a tre stadi in slancio del carico utile nell'orbita terrestre (rispetto al 12,14% del Saturn V) e solo il 3,1% del suo impulso totale a quattro stadi in carico utile translunare. slancio, rispetto al 6,2% del Saturn V.
Inoltre, il Saturn V non ha mai perso un carico utile in due lanci di sviluppo e undici lanci operativi, mentre quattro tentativi di lancio di sviluppo N1 hanno tutti provocato un guasto catastrofico, con due perdite di carico utile.
Cronologia dei lanci
Primo fallimento, seriale 3L
21 febbraio 1969: numero di serie 3L - Zond L1S-1 (modifica Soyuz 7K-L1S (Zond-M) della navicella spaziale Soyuz 7K-L1 "Zond") per il sorvolo della Luna.
Pochi secondi dopo il lancio, una tensione transitoria aveva causato lo spegnimento del motore n. 12 del KORD. Dopo che ciò era accaduto, il KORD aveva spento il motore n. 24 per mantenere la spinta simmetrica. A T+6 secondi, l'oscillazione del pogo nel motore n. 2 strappò diversi componenti dai loro supporti e diede inizio ad una perdita di propellente. A T+25 secondi, ulteriori vibrazioni ruppero un tubo del carburante e causarono la fuoriuscita di RP-1 nella sezione di poppa del booster. Quando è entrato in contatto con il gas fuoriuscito, è scoppiato un incendio. L'incendio aveva poi bruciato i cavi dell'alimentazione elettrica, provocando un arco elettrico che è stato rilevato dai sensori e interpretato dal KORD come un problema di pressurizzazione nelle turbopompe. Il KORD aveva risposto emettendo un comando generale per spegnere l'intero primo stadio a T + 68 secondi dall'inizio del lancio. Questo segnale veniva trasmesso anche fino al secondo e al terzo stadio, "bloccandoli" e impedendo che venisse inviato un comando manuale da terra per avviare i motori. La telemetria aveva anche mostrato che i generatori di energia dell'N-1 avevano continuato a funzionare fino all'impatto con il suolo avvenuto a T+183 secondi.
Gli investigatori hanno scoperto i resti del razzo a 52 chilometri (32 miglia) dalla rampa di lancio. Vasily Mishin aveva inizialmente incolpato i generatori per il guasto, poiché non riusciva a pensare a nessun altro motivo per cui tutti e 30 i motori si fossero spenti contemporaneamente, ma ciò fu rapidamente smentito dai dati telemetrici e dal recupero dei generatori dal luogo dell'incidente. Erano sopravvissuti in buone condizioni e furono rispediti allo stabilimento di Istra, dove vennero rinnovati ed hanno funzionato senza problemi durante i test al banco. La squadra investigativa non aveva ipotizzato se il primo stadio in fiamme avrebbe potuto continuare a volare se il sistema KORD non lo avesse spento.
Si è scoperto che il KORD presentava una serie di gravi difetti di progettazione e una logica mal programmata. Un difetto imprevisto era che la sua frequenza operativa, 1000 Hz, coincideva perfettamente con la vibrazione generata dal sistema di propulsione, e si credeva che lo spegnimento del motore n. 12 al decollo fosse stato causato da dispositivi pirotecnici che aprivano una valvola, che produceva un'elevata -oscillazione di frequenza che è andata nel cablaggio adiacente e che il KORD ha ritenuto fosse una condizione di velocità eccessiva nella turbopompa del motore. Si credeva che il cablaggio nell'Engine n. 12 fosse particolarmente vulnerabile a questo effetto a causa della sua lunghezza; tuttavia, altri motori avevano un cablaggio simile e non erano interessati. Inoltre, la tensione operativa del sistema era aumentata a 25 V invece dei 15 V nominali. Il cablaggio di controllo venne spostato e rivestito di amianto per la protezione antincendio e la frequenza operativa era stata modificata. Il sistema di fuga dal lancio fu attivato e aveva svolto correttamente il suo lavoro, salvando la navicella spaziale. Tutti i voli successivi avevano estintori al freon installati accanto a ogni motore. Secondo Sergei Afanasiev, la logica dell'ordine di spegnere l'intero gruppo di 30 motori nel blocco A non era corretta in quel caso, come aveva rivelato la successiva indagine.
Secondo fallimento, seriale 5L
Numero di serie 5L - Zond L1S-2 per l'orbita lunare e il sorvolo e fotografia prevista di possibili siti di atterraggio con equipaggio.
Il secondo veicolo N-1 fu lanciato il 3 luglio 1969 e trasportava un veicolo spaziale L1 Zond modificato e una torre di fuga vivente. Boris Chertok affermò che era trasportato anche un modello di modulo lunare di massa; tuttavia, la maggior parte delle fonti indica che a bordo dell'N-1 5L erano presenti solo gli stadi L1S-2 e boost. Il lancio è avvenuto alle 23:18 ora di Mosca dalla piattaforma di lancio 110 est. Il volo durò solo pochi istanti; non appena ebbe superato la torre, ci fu un lampo di luce e si videro cadere detriti dal fondo del primo stadio. Tutti i motori si spengono immediatamente tranne il motore n. 18. Ciò ha fatto sì che l'N-1 si inclinasse con un angolo di 45 gradi e cadesse sul pad. Le quasi 2.300 tonnellate di propellente a bordo innescarono una massiccia esplosione e un'onda d'urto che distrusse le finestre del complesso di lancio e fece volare detriti fino a 10 chilometri (6 miglia) dal centro dell'esplosione. Gli equipaggi di lancio sono stati autorizzati a uscire mezz'ora dopo l'incidente e hanno riscontrato goccioline di carburante incombusto che ancora piovevano dal cielo. La maggior parte del carico di propellente dell'N-1 non era stato consumato nell'incidente e la maggior parte di ciò che era bruciato si trovava nel primo stadio del razzo. Tuttavia, lo scenario peggiore, ovvero la miscelazione del carburante e del LOX per formare un gel esplosivo, non si era verificato. L'indagine successiva ha rivelato che fino all'85% del propellente a bordo del razzo non è esploso, riducendo la forza dell'esplosione. Il sistema di fuga dal lancio si era attivato al momento dello spegnimento del motore (T + 15 secondi) e aveva portato in sicurezza la capsula L1S-2 a 2,0 chilometri (1,2 miglia) di distanza. L'impatto con il pad è avvenuto a T+23 secondi. Il complesso di lancio 110 est è stato completamente raso al suolo dall'esplosione, con la piattaforma di cemento crollata e una delle torri faro rovesciata e attorcigliata su se stessa. Nonostante la devastazione, la maggior parte dei nastri telemetrici furono ritrovati intatti nel campo dei detriti ed esaminati.
Poco prima del decollo, la turbopompa LOX del motore n. 8 era esplosa (la pompa fu recuperata dai detriti e si è scoperto che presentava segni di incendio e fusione). L'onda d'urto risultante aveva reciso le linee di propellente circostanti e provocato un incendio a causa della perdita di carburante. L'incendio danneggiò vari componenti della sezione di spinta provocando lo spegnimento graduale dei motori tra T+10 e T+12 secondi. Il KORD aveva spento i motori n. 7, n. 19, n. 20 e n. 21 dopo aver rilevato pressioni e velocità della pompa anomale. La telemetria non aveva fornito alcuna spiegazione su cosa avesse spento gli altri motori. Il motore n. 18, che aveva causato l'inclinazione del booster di oltre 45 gradi, aveva continuato a funzionare fino all'impatto, qualcosa che gli ingegneri non sono mai stati in grado di spiegare in modo soddisfacente. Non è stato possibile determinare esattamente il motivo per cui la turbopompa n. 8 fosse esplosa. Le teorie funzionanti erano che un pezzo di un sensore di pressione si fosse rotto e si fosse incastrato nella pompa, o che le pale della girante si fossero sfregate contro l'involucro metallico, creando una scintilla di attrito che ha acceso il LOX. Il motore n. 8 aveva funzionato in modo irregolare prima dello spegnimento e un sensore di pressione ha rilevato una "forza incredibile" nella pompa. Vasily Mishin credeva che il rotore di una pompa si fosse disintegrato, ma Kuznetsov sostenne che i motori NK-15 erano del tutto irreprensibili e Mishin, che aveva difeso l'uso dei motori di Kuznetsov due anni prima, non poteva uscire allo scoperto e sfidarlo. Kuznetsov riuscì a convincere il comitato investigativo post-volo a dichiarare che la causa del guasto al motore fu "l'ingestione di detriti estranei". Vladimir Barmin, direttore capo delle strutture di lancio a Baikonur, aveva anche sostenuto che il KORD dovesse essere bloccato per i primi 15-20 secondi di volo per evitare l’emessione di un comando di spegnimento fino a quando il booster non avesse liberato l'area della piattaforma. Il complesso distrutto fu fotografato dai satelliti americani, rivelando che l'Unione Sovietica stava costruendo un razzo lunare. Dopo questo volo, nei modelli successivi furono installati filtri del carburante. Ci vollero anche 18 mesi per ricostruire la piattaforma di lancio e ritardare i lanci. L'esplosione fu visibile quella sera a 35 chilometri (22 miglia) di distanza a Leninsk.
Terzo fallimento, seriale 6L
26 giugno 1971: numero di serie 6L - fittizia Soyuz 7K-LOK ( Soyuz 7K-L1E No.1) e modulo-navicella fittizia LK
Subito dopo il decollo, a causa di vortici e controcorrenti imprevisti alla base del Blocco A (il primo stadio), l'N-1 subì un rollio incontrollato oltre la capacità di compensazione del sistema di controllo. Il computer KORD aveva rilevato una situazione anomala e inviato un comando di spegnimento al primo stadio, ma come notato sopra, il programma di guida era stato modificato per impedire che ciò accadesse fino a 50 secondi dal lancio. Il rollio, che inizialmente era stato di 6° al secondo, iniziò ad accelerare rapidamente. A T+39 secondi, il booster rotolava a quasi 40° al secondo, causando il blocco del sistema di guida inerziale e a T+48 secondi il veicolo si è disintegrato a causa dei carichi strutturali. Il traliccio interstadio tra il secondo e il terzo stadio si era attorcigliato e quest'ultimo si era separato dallo stack e a T+50 secondi il comando di interruzione del primo stadio è stato sbloccato e i motori si sono immediatamente spenti. Gli stadi superiori ebbero un impatto a circa 7 chilometri (4 miglia) dal complesso di lancio. Nonostante lo spegnimento del motore, il primo e il secondo stadio avevano ancora abbastanza slancio per percorrere una certa distanza prima di cadere sulla terra a circa 15 chilometri (9 miglia) dal complesso di lancio e facendo esplodere un cratere profondo 15 metri (50 piedi) nel cratere. steppa. Questo N1 aveva stadi superiori fittizi senza il sistema di salvataggio.
Il successivo, ultimo veicolo avrebbe utilizzato un sistema di stabilizzazione molto più potente con motori dedicati (nelle versioni precedenti la stabilizzazione avveniva indirizzando i gas di scarico dei motori principali). Anche il sistema di controllo del motore sarebbe stato rielaborato, aumentando il numero di sensori da 700 a 13.000.
Quarto fallimento, seriale 7L
23 novembre 1972: numero di serie 7L - Soyuz 7K-LOK regolare (Soyuz 7K-LOK No.1) e modulo-veicolo spaziale fittizio LK per il sorvolo della Luna.
Debutto del sistema di controllo digitale S-530 (nella terza fase) che ha sostituito il sistema analogico KORD.
La partenza e il decollo erano andati bene. A T+90 secondi, fu eseguito uno spegnimento programmato del sistema di propulsione centrale (i sei motori centrali) per ridurre lo stress strutturale sul booster. A causa dei carichi dinamici eccessivi causati da un'onda d'urto idraulica quando i sei motori furono spenti bruscamente, le linee per l'alimentazione del carburante e dell'ossidante al sistema di propulsione centrale scoppiarono e si innescò un incendio nella coda del booster; inoltre, il motore n. 4 è esploso. Il primo stadio si era interrotto a partire da T+107 secondi e tutti i dati di telemetria sono cessati a T+110 secondi. Il sistema di fuga dal lancio si era attivato e aveva portato in salvo la Soyuz 7K-LOK. Gli stadi superiori furono espulsi dalla pila e si schiantarono nella steppa. Un'indagine rivelò che lo spegnimento improvviso dei motori aveva portato a fluttuazioni nelle colonne di fluido dei tubi di alimentazione, che si sono rotti e hanno versato carburante e ossidante sui motori spenti, ma ancora caldi. Si sospettava anche un guasto alla turbopompa del motore n. 4. Si credeva che il lancio avrebbe potuto essere recuperato se i controllori di terra avessero inviato un comando manuale per lanciare in mare il primo stadio e iniziare l'accensione del secondo stadio in anticipo poiché lo stadio si era guastato solo 15 secondi prima della separazione prevista a T + 125 secondi e aveva raggiunto il tempo di combustione nominale di 110 secondi secondo il ciclogramma.
Quinto lancio annullato
Il numero di serie del veicolo 8L fu preparato per l'agosto 1974. Comprendeva una normale Soyuz 7K-LOK 7K-LOK e un normale veicolo spaziale con modulo LK del complesso di spedizione lunare L3. Era destinato al sorvolo della Luna e all'atterraggio senza equipaggio in preparazione per una futura missione con equipaggio. Poiché il programma N1-L3 fu cancellato nel maggio 1974, questo lancio non ebbe mai luogo.
Confusione sulla designazione L3
Vi è confusione tra le fonti online russe sul fatto se si intendesse N1-L3 (russo: Н1-Л3) o N1-LZ (russo: Н1-ЛЗ), a causa della somiglianza della lettera cirillica Ze per "Z" e del numero "3". A volte entrambi i moduli vengono utilizzati nello stesso sito web russo (o anche nello stesso articolo). Le fonti inglesi si riferiscono solo a N1-L3. La designazione corretta è L3, che rappresenta uno dei cinque rami dell'esplorazione lunare sovietica. La Fase 1 (Л1) era prevista come volo circumlunare con equipaggio (parzialmente realizzato nel programma Zond); lo stadio 2 (Л2) era un rover lunare senza equipaggio (realizzato a Lunokhod); la fase 3 (Л3) avrebbe dovuto essere un atterraggio lunare con equipaggio; lo stadio 4 (Л4) era stato concepito come un veicolo spaziale con equipaggio in orbita lunare; e lo stadio 5 (Л5) era stato concepito come un rover lunare con equipaggio pesante per supportare un equipaggio di 3-5 persone.
Ripensare la guerra, e il suo posto
nella cultura politica europea contemporanea,
è il solo modo per non trovarsi di nuovo davanti
a un disegno spezzato
senza nessuna strategia
per poterlo ricostruire su basi più solide e più universali.
Se c’è una cosa che gli ultimi eventi ci stanno insegnando
è che non bisogna arrendersi mai,
che la difesa della propria libertà
ha un costo
ma è il presupposto per perseguire ogni sogno,
ogni speranza, ogni scopo,
che le cose per cui vale la pena di vivere
sono le stesse per cui vale la pena di morire.
Si può scegliere di vivere da servi su questa terra, ma un popolo esiste in quanto libero,
in quanto capace di autodeterminarsi,
vive finché è capace di lottare per la propria libertà:
altrimenti cessa di esistere come popolo.
Qualcuno è convinto che coloro che seguono questo blog sono dei semplici guerrafondai!
Nulla di più errato.
Quelli che, come noi, conoscono le immense potenzialità distruttive dei moderni armamenti
sono i primi assertori della "PACE".
Quelli come noi mettono in campo le più avanzate competenze e conoscenze
per assicurare il massimo della protezione dei cittadini e dei territori:
SEMPRE!
….Gli attuali eventi storici ci devono insegnare che, se vuoi vivere in pace,
devi essere sempre pronto a difendere la tua Libertà….
La difesa è per noi rilevante
poiché essa è la precondizione per la libertà e il benessere sociale.
Dopo alcuni decenni di “pace”,
alcuni si sono abituati a darla per scontata:
una sorta di dono divino e non,
un bene pagato a carissimo prezzo dopo innumerevoli devastanti conflitti.…
…Vorrei preservare la mia identità,
difendere la mia cultura,
conservare le mie tradizioni.
L’importante non è che accanto a me
ci sia un tripudio di fari,
ma che io faccia la mia parte,
donando quello che ho ricevuto dai miei AVI,
fiamma modesta ma utile a trasmettere speranza
ai popoli che difendono la propria Patria!
Violenza e terrorismo sono il risultato
della mancanza di giustizia tra i popoli.
Per cui l'uomo di pace
si impegna a combattere tutto ciò
che crea disuguaglianze, divisioni e ingiustizie.
Signore, apri i nostri cuori
affinché siano spezzate le catene
della violenza e dell’odio,
e finalmente il male sia vinto dal bene…
Come i giusti dell’Apocalisse scruto i cieli e sfido l’Altissimo:
fino a quando, Signore? Quando farai giustizia?
Dischiudi i sette sigilli che impediscono di penetrare il Libro della Vita
e manda un Angelo a rivelare i progetti eterni,
a introdurci nella tua pazienza, a istruirci col saggio Qoelet:
“””Vanità delle vanità: tutto è vanità”””.
Tutto…tranne l’amare.
(Fonti: https://svppbellum.blogspot.com/, Web, Google, Wikipedia, You Tube)
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